當(dāng)激光光束焦點(diǎn)的位置在鏡面上,此時(shí)被反射的激光在無限空間中成為準(zhǔn)直光束,并在OBJ2的焦平面上形成了一個(gè)激光光斑。同理,如果橫向掃描光束,則會(huì)形成遠(yuǎn)離傾斜鏡鏡面的焦點(diǎn),這又導(dǎo)致返回的光束會(huì)聚或發(fā)散,進(jìn)而OBJ2能在軸向不同位置形成焦點(diǎn),通過這種方式即能實(shí)現(xiàn)連續(xù)的軸向掃描。對于較小的傾斜角,聚焦沒有球差。該組在實(shí)驗(yàn)中表征了這種將橫向掃描轉(zhuǎn)換為軸向掃描技術(shù)的光學(xué)性能,并使用它將光片顯微鏡的成像速度提升了一個(gè)數(shù)量級,從而可以在三個(gè)維度上量化快速的囊泡動(dòng)力學(xué)。該組還演示了使用雙光子光柵掃描顯微鏡以12kHz進(jìn)行共振遠(yuǎn)程聚焦,該技術(shù)可對大腦組織和斑馬魚心臟動(dòng)力學(xué)進(jìn)行快速成像,并具有衍射極限的分辨率。由于多光子激發(fā)的發(fā)生概率較低,因此需要使用高功率的激光束來增加激發(fā)的幾率。美國清醒動(dòng)物多光子顯微鏡準(zhǔn)確定位
當(dāng)細(xì)胞在受到外界刺激時(shí),隨著刺激時(shí)間的增長,即使刺激繼續(xù)存在,Ca2+熒光信號不但不會(huì)繼續(xù)增強(qiáng),反而會(huì)減弱,直至恢復(fù)到未加刺激物時(shí)的水平。對于細(xì)胞受精過程中Ca2+熒光信號的變化情況,研究發(fā)現(xiàn),配了在粘著過程中,Ca2+熒光信號未發(fā)生任何變化,而配子之間發(fā)生融合作用時(shí),Ca2+熒光信號強(qiáng)度卻會(huì)出現(xiàn)一個(gè)不穩(wěn)定的峰值,并可持續(xù)幾分鐘。這些現(xiàn)象,對研究受精發(fā)育的早期信號及Ca2+在卵細(xì)胞和受精卵的發(fā)育過程中的作用具有重要的意義。在其它一些生理過程如細(xì)胞分裂、胞吐作用等,Ca2+熒光信號強(qiáng)度也會(huì)發(fā)生很的變化。美國清醒動(dòng)物多光子顯微鏡準(zhǔn)確定位多光子顯微鏡市場集中,由于投產(chǎn)生產(chǎn)的成本較高,技術(shù)難度大,目前涌現(xiàn)的新企業(yè)不多。
世界多光子激光掃描顯微鏡產(chǎn)業(yè)主要布局在德國和日本,德國是以徠卡顯微系統(tǒng)和蔡司為,而日本以尼康和奧林巴斯公司為,2020年,上述企業(yè)占據(jù)著世界多光子激光掃描顯微鏡市場64.44%的市場份額,其發(fā)展戰(zhàn)略左右著多光子激光掃描顯微鏡市場的走向。目前世界市場對多光子激光掃描顯微鏡的需求在增長,中國市場這方面的需求增長更快,未來五年多光子激光掃描顯微鏡市場的發(fā)展在中國將具有很大的發(fā)展?jié)摿Α鴥?nèi)顯微鏡制造市場目前斷層嚴(yán)重。目前我國顯微鏡行業(yè)發(fā)展缺乏技術(shù)沉淀,20年以上經(jīng)營積累的企業(yè)十分稀缺,深度精密制造、光學(xué)重要部件設(shè)計(jì)及工藝嚴(yán)重制約產(chǎn)業(yè)升級。目前中國顯微鏡中如多光子顯微鏡、共聚焦掃描和電子顯微鏡等主要集中在徠卡顯微系統(tǒng)、蔡司、尼康、奧林巴斯等國外企業(yè)。國內(nèi)具備生產(chǎn)顯微鏡能力的企業(yè)屈指可數(shù),若國內(nèi)顯微鏡企業(yè)能打破技術(shù)壁壘,切入顯微鏡市場,企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營將騰躍至一個(gè)更高的格局。
多光子顯微鏡成像深度深、對比度高,在生物成像中具有重要意義,但通常需要較高的功率。結(jié)合時(shí)間傳播的超短脈沖可以實(shí)現(xiàn)超快的掃描速度和較深的成像深度,但近紅外波段的光本身會(huì)導(dǎo)致分辨率較低?;诙喙庾由限D(zhuǎn)換材料和時(shí)間編碼結(jié)構(gòu)光顯微鏡的高速超分辨成像系統(tǒng)(MUTE-SIM)是由清華大學(xué)教授和北京大學(xué)彭研究員合作開發(fā)的??蓪?shí)現(xiàn)50MHz的超高掃描速度,突破衍射極限,實(shí)現(xiàn)超分辨率成像。與普通熒光顯微鏡相比,該顯微鏡經(jīng)過改進(jìn),只需要較低的激發(fā)功率。這種超快、低功耗、多光子超分辨率技術(shù)在高分辨率生物深層組織成像中具有長遠(yuǎn)的應(yīng)用前景。全球多光子顯微鏡主要廠商基本情況介紹,包括公司簡介、多光子顯微鏡產(chǎn)品型號、產(chǎn)量、產(chǎn)值及動(dòng)態(tài)等。
對于兩個(gè)遠(yuǎn)距離(相距1-2mm以上)的成像部位,通常采用兩個(gè)**的路徑進(jìn)行成像;對于相鄰區(qū)域,通常使用單個(gè)物鏡的多個(gè)光束進(jìn)行成像。多光束掃描技術(shù)必須特別注意激發(fā)光束之間的串?dāng)_,這可以通過事后光源分離或時(shí)空復(fù)用來解決。事后光源分離法是指分離光束以消除串?dāng)_的算法;時(shí)空復(fù)用法是指同時(shí)使用多個(gè)激發(fā)光束,每個(gè)光束的脈沖在時(shí)間上被延遲,使不同光束激發(fā)的單個(gè)熒光信號可以暫時(shí)分離。引入的光束越多,可以成像的神經(jīng)元越多,但多束會(huì)導(dǎo)致熒光衰減時(shí)間重疊增加,從而限制了分辨信號源的能力;并且復(fù)用對電子設(shè)備的工作速度要求很高;大量的光束也需要較高的激光功率來維持單束的信噪比,這樣容易導(dǎo)致組織損傷。多光子顯微鏡是一種高分辨率的顯微鏡技術(shù),利用多光子激發(fā)熒光的原理來觀察生物樣品的細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能。共聚焦多光子顯微鏡原理
多光子顯微鏡將生物打印結(jié)構(gòu)準(zhǔn)確定位和定向到特定的解剖部位,使其能夠在小鼠組織內(nèi)制造復(fù)雜結(jié)構(gòu)。美國清醒動(dòng)物多光子顯微鏡準(zhǔn)確定位
從應(yīng)用的行業(yè)來看,多光子激光掃描顯微鏡主要集中于機(jī)構(gòu)、學(xué)校及醫(yī)院對生物科學(xué)的研究。與此同時(shí),光學(xué)玻璃、液晶材料、濾光片、電子元器件等光學(xué)材料則組成了上行業(yè)。處于中游的多光子激光掃描顯微鏡行業(yè)正是受到上下**業(yè)的共同影響,才會(huì)呈現(xiàn)出目前的市場態(tài)勢。2020年,全球多光子激光掃描顯微鏡市場規(guī)模達(dá)到了,預(yù)計(jì)2027年將達(dá)到,年復(fù)合增長率(CAGR)為(2021-2027)。中國市場規(guī)模增長快速,2020年,中國多光子激光掃描顯微鏡市場收入達(dá)到了,預(yù)計(jì)2027年將達(dá)到,年復(fù)合增長率(CAGR)為(2021-2027)。本報(bào)告研究“十三五”期間全球及中國市場多光子激光掃描顯微鏡的供給和需求情況,以及“十四五”期間行業(yè)發(fā)展預(yù)測。重點(diǎn)分析全球多光子激光掃描顯微鏡的產(chǎn)能、產(chǎn)量、銷量、收入和增長潛力,歷史數(shù)據(jù)2016-2020年,預(yù)測數(shù)據(jù)2021-2027年。本文同時(shí)著重分析多光子激光掃描顯微鏡行業(yè)競爭格局,包括全球市場主要廠商競爭格局和中國本土市場主要廠商競爭格局,重點(diǎn)分析全球主要廠商多光子激光掃描顯微鏡產(chǎn)值、價(jià)格和市場份額,全球多光子激光掃描顯微鏡產(chǎn)地分布情況等。美國清醒動(dòng)物多光子顯微鏡準(zhǔn)確定位